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专利名称：一种光电测距仪周期误差自动检定系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光电测距仪，尤其是一种光电测距仪周期误差自动检定系统。
背景技术：
根据目前，中华人民共和国国家标准GB/T 14267-2009《光电测距仪》中，光电测 距仪周期误差测定，采用平台法检定。平台法检定主要采用以下几种方式，检定平台结构采 用导轨式有“工字钢导轨”、“双轴园导轨”、“大理石平导轨”等型式；检测装置系统采用 导轨滑动式系统和导轨固定式系统；导轨滑动式系统又有手动式控制系统和自动式控制系 统；导轨固定式目前只有手动式控制系统。导轨滑动式测定系统，是将光电测距仪安置在检测墩上，将测距反射棱镜安置在 检定平台导轨滑动小车上，测定是时，移动平台导轨上滑动小车，每次移动距离为测距仪精 尺长的1/40或1/20，移动距离用安置在平台上放置的基线尺为标准安置导轨上滑动小车 对中固定，通过被检测距仪测定其仪器实测距离，比较其仪器精尺长与精确移动距离(基 线尺给出的“真值”)，求出仪器的周期误差，其检定精度取决平台导轨上滑动小车每次移动 距离给出的“真值”的精度(基准准确度< 2*10-5)，滑动小车每次移动距离给出的“真值” 的精度，取决于滑动小车每次移动固定距离定位对点的精度，目前，对点定位方式有两种 一种是每次人工滑动小车移动距离对点目视读数观测定位；另外一种是导轨滑动小车自动 移动距离定位，它利用一台高精度的激光干涉仪实时定位平台导轨滑动小车移动距离。导轨固定式，是将被检测距仪精尺长的1/40或1/20的移动距离将反射棱镜安置 固定在导轨上，反射棱镜测点数η > 16，用标定基准仪器(准确度< 2*10-5)建立各反射棱 镜测点标定“真值”，而后，用被检测距仪分别测定到各反射棱镜测点实际距离，与建标“真 值”比较，求其测距仪周期误差，目前，采用的是人工半自动控制各反射棱镜横向位移至测 点ο从上述几种检定平台结构所采用的检定装置系统来看，主要存在以下问题1)导轨滑动式手动检定系统导轨滑动式手动检定系统，由于需要人工进行移动平台导轨上滑动小车，需要人 工移动固定位移量定位对点，检定时需要二人配合工作，随着对点次数的增多，工作量大， 人容易疲劳，对点精度受到影响，效率低下。2)导轨滑动式自动检定系统导轨滑动式自动检定系统，由于采用了高精度的激光干涉仪实时定位技术，检定 系统只需一人操作，大大提高了工效，且保证了检定精度，但由于该系统采用了激光干涉仪 实时定位技术，造价昂贵，维护成本高。3)导轨固定式检定系统导轨固定式检定系统，由于采用了将反射棱镜安置在导轨各位移距离的固定点 上，检定系统只需一人操作，但由于移动距离测点上反射棱镜的横向复位，需要人工电控复 位，仍受工作量大，工作效率不高影响。

发明内容
本发明目的是提供一种低成本、高效率、自动化程度高的光电测距仪周期误差自动检定系统。本发明的技术方案是一种光电测距仪周期误差自动检定系统，包括导轨、测距反 射棱镜以及用于放置光电测距仪的检测墩，所述测距反射棱镜按照周期误差检测要求的间 隔安置在导轨上，其特征在于，所述光电测距仪周期误差自动检定系统还包括控制箱和计 算机，所述测距反射棱镜为自动棱镜；所述计算机与控制箱相连，所述控制箱控制所述自动 棱镜和待测光电测距仪。进一步的，所述控制箱包括微处理器，通讯电路，棱镜驱动电路以及电源电路，所 述通讯电路连接微处理器和计算机；所述微处理器控制棱镜驱动电路以及待测光电测距 仪；所述电源电路为微处理器，通讯电路和棱镜驱动电路提供电源。进一步的，所述微处理器为单片机。进一步的，其特征在于，所述通讯电路为MAX232。进一步的，所述棱镜驱动电路包括NPN三极管Q14、二极管D14以及电阻R61和 R21 ；用NPN三极管Q14驱动装置，二极管D14用于保护三极管；若输入IN14处于高电平时 三极管Q14导通，此时二极管D14的输入端A14为低电平，电机顺时针转动，将棱镜运动到 待测位置的行程开关Kl处，行程开关Kl闭和，电路断路，电机停止运转；反之，输入IN14处 于低电平时三极管Q14不导通，此时时二极管D14的输入端A14为高电平，电机则反向逆时 针转动，将棱镜运动到原来位置的行程开关K2处，行程开关K2闭和，电路断路，电机停止转 动。进一步的，所述电源电路包括12v的电源适配器，以及可以将12v电源转换成7. 2V 电源和5V电源的电路。进一步的，所述导轨安置在大跨度T型梁上。本发明的优点是1.加工简单、移动灵活、对线准确等优点，装配工艺简单，自动化程度高等特点。 导轨安置在抗变、抗挠好的，大跨度T型梁上，系统通过装配导轨和位移点电动测距反射棱 镜，经精密水准仪粗调、精调，准直仪准直，按实测数据分别进行水平、垂直两个方向调整， 使检定平台平直度<5*10_5，平台与仪器墩高差不大于2mm且在同一方向线上；采用国检中 心标定的徕卡(LeiCa)DI2002高精度测距仪(标称精度lmm+lppm*D)对位移固定点上反射 棱镜位置进行标定，最后经基准变换数据处理，其基准准确度< 2*10_5，完全满检定规程要 求。2.光电测距仪周期误差自动检定系统，在大跨度梁T型上固定双轴导轨固定了 可满足不同频率测距仪周期误差测定的位置往、复式电动测距反射棱镜4组48个，见附图 1(基线系统工艺详图)所示，利用PC机、控制箱和相关控制软件自动控不同频率测距仪 周期误差测定的位置往、复式电动测距反射棱镜组，达到周期误差测定的目的，测定程序开 始后，无须人为干预，自动完成测定、计算和精度评定等全过程，大大节约了人力、物力和时 间，提高了检定精度和效率。


下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述图1为本发明的光电测距仪周期误差自动检定系统的示意图。图2为本发明的光电测距仪周期误差自动检定系统的剖视图。图3为本发明的光电测距仪周期误差自动检定系统的结构框图。图4为本发明的光电测距仪周期误差自动检定系统的7. 2V电源电路图。图5为本发明的光电测距仪周期误差自动检定系统的5V电源电路图。图6为本发明的光电测距仪周期误差自动检定系统的单片机接口扩展芯片图。图7为本发明的光电测距仪周期误差自动检定系统的控制箱通讯接口电路图。图8为本发明的光电测距仪周期误差自动检定系统的电动棱镜马达驱动电路。图9为本发明的光电测距仪周期误差自动检定系统的电动棱镜控制图。图10为本发明的光电测距仪周期误差自动检定系统的俯视图。图11为本发明的光电测距仪周期误差自动检定系统的示意图(不包括检测墩)。图12为本发明的光电测距仪周期误差自动检定系统的示意图(不包括检测墩)。
具体实施例方式如图1、图2、图3、图10、图11所示的光电测距仪周期误差自动检定系统包括导轨 2、测距反射棱镜1以及用于放置光电测距仪的检测墩3，测距反射棱镜1按照周期误差检 测要求的间隔安置在导轨2上；该光电测距仪周期误差自动检定系统还包括控制箱和计算 机，测距反射棱镜1为自动棱镜；计算机与控制箱相连，控制箱控制自动棱镜和待测光电测 距仪。导轨2为大跨度钢筋混凝土 T型梁，其特点是结构简单，抗变形、抗挠变好。电动棱 镜组的安置是依据仪器的实际精测频率，并按照《光电测距仪计量检定规程，JJG703-2003》 中周期误差的检测要求来安置棱镜之间的间隔(表1仪器精测频率与棱镜间隔之间的对 应关系，表2周期误差检验基线平台一一各主频精测尺仪器距棱镜、及棱镜间隔之间对应关 系)，而仪器测量结果的数据计算方法依据《光电测距仪计量检定规程，JJG 703-2003》中 算法进行。表1仪器精测频率与棱镜间隔之间的对应关系
权利要求
1.一种光电测距仪周期误差自动检定系统，包括导轨、测距反射棱镜以及用于放置光 电测距仪的检测墩，所述测距反射棱镜按照周期误差检测要求的间隔安置在导轨上，其特 征在于，所述光电测距仪周期误差自动检定系统还包括控制箱和计算机，所述测距反射棱 镜为自动棱镜；所述计算机与控制箱相连，所述控制箱控制所述自动棱镜和待测光电测距 仪。
2.根据权利要求1所述的光电测距仪周期误差自动检定系统，其特征在于，所述控 制箱包括微处理器，通讯电路，棱镜驱动电路以及电源电路，所述通讯电路连接微处理器 和计算机；所述微处理器控制棱镜驱动电路以及待测光电测距仪；所述电源电路为微处理 器，通讯电路和棱镜驱动电路提供电源。
3.根据权利要求2所述的光电测距仪周期误差自动检定系统，其特征在于，所述微处 理器为单片机。
4.根据权利要求2所述的光电测距仪周期误差自动检定系统，其特征在于，所述通讯 电路为MAX232。
5.根据权利要求2所述的光电测距仪周期误差自动检定系统，其特征在于，所述棱镜 驱动电路包括NPN三极管Q14、二极管D14以及电阻R61和R21 ；用NPN三极管Q14驱动装 置，二极管D14用于保护三极管；若输入IN14处于高电平时三极管Q14导通，此时二极管 D14的输入端A14为低电平，电机顺时针转动，将棱镜运动到待测位置的行程开关Kl处，行 程开关Kl闭和，电路断路，电机停止运转；反之，输入IN14处于低电平时三极管Q14不导 通，此时时二极管D14的输入端A14为高电平，电机则反向逆时针转动，将棱镜运动到原来 位置的行程开关K2处，行程开关K2闭和，电路断路，电机停止转动。
6.根据权利要求2所述的光电测距仪周期误差自动检定系统，其特征在于，所述电源 电路包括12v的电源适配器，以及可以将12v电源转换成7. 2V电源和5V电源的电路。
7.根据权利要求1所述的光电测距仪周期误差自动检定系统，其特征在于，所述导轨 安置在大跨度T型梁上。
全文摘要
本发明公开了一种光电测距仪周期误差自动检定系统，包括导轨、测距反射棱镜以及用于放置光电测距仪的检测墩，所述测距反射棱镜按照周期误差检测要求的间隔安置在导轨上，其特征在于，所述光电测距仪周期误差自动检定系统还包括控制箱和计算机，所述测距反射棱镜为自动棱镜；所述计算机与控制箱相连，所述控制箱控制所述自动棱镜和待测光电测距仪。该光电测距仪周期误差自动检定系统低成本、高效率、自动化程度高，可以方便准确的测出光电测距仪周期的误差。
文档编号G01C25/00GK102128635SQ20101055458
公开日2011年7月20日 申请日期2010年11月23日 优先权日2010年11月23日
发明者刘彤, 张序, 王爱华, 薛彩霞 申请人:苏州科技学院